Pré-dimensionamento de Sistema Fotovoltaico

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UNISUL - CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO 
DISCIPLINA: Tópicos em sustentabilidade 
Prof.: Luciano Dutra 
 
EXERCÍCIOS DE PRÉ-DIMENSIONAMENTO 
SISTEMA FOTOVOLTAICO 
Aluno: Fabiana Fiorini 
 
Exercício 1: Encontrar a área de painéis fotovoltaicos necessária para os sistemas e o payback, de acordo com os 
dados abaixo para duas inclinações dadas. Utilizar as informações contidas nos slides da aula. 
Dados: 
 
 Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3 Sistema 4 
Orientação Norte Leste Oeste Sul 
Inclinação A (graus) 20 20 20 20 
Inclinação B (graus) 90 90 90 90 
Eficiência das placas (%) 15 15 15 15 
Rendimento do 
conversor e conexões 
0,90 0,90 0,90 0,90 
 
 Consumo: 
 
Mês do ano 
[mês] 
Consumo no 
mês [kWh] 
Mês do ano 
[mês] 
Consumo no 
mês [kWh] 
Mês do ano 
[mês] 
Consumo no 
mês [kWh] 
1 1602 5 1848 9 1290 
2 2806 6 1387 10 1751 
3 1051 7 1938 11 1968 
4 1746 8 1090 12 1362 
 
Valor da tarifa por kwh: R$ 0,65 
 
Irradiação anual média [Wh/m²/dia]: 
 
 
Potência Nominal = (Consumo / Irradiação) 
 Rendimento 
Área Total do Sistema = Potência Nominal 
 Eficiência 
 
Consumo anual = 19.839 kWh (soma do consumo de todos os meses) Consumo 
médio diário = 19.839 kWh / 365 dias = 54,35 kWp 
 
Eficiência das placas: 15% Rendimento do conversos e conexões: 0,90 
 
SISTEMA 1 
 
Orientação Norte: 0° 
 
Inclinação A: 20° 
I = 4800 Wh/m²/dia 
I = 4,8 kWh/m²/dia 
 
P = (C / I) 
 R 
P = (54,35 / 4,8) 
 0,90 
P = 12,58 kWp ou 12580 Wp 
 
A = P / E 
A = 12,58 / 0,15 
A = 83,87 m² 
 
 PAYBACK 
 Custo: 5,95 R$/Wp 74.851,00 = PAYBACK 
 R$ 5,95 x 12580 Wp = R$ 74.851,00 12.895,00 1 
 
 Custo energético / ano: PAYBACK = 74.851,00 / 12.895 
 
 
 / 12.895 
R$ 0,65 x 19839 kWh/ano = R$ 12.895,00 
 R$ 0,65 x 19839 kWh/ano = R$ 12.895,00 PAYBACK = 5,80 anos 
 
 
 
Inclinação B: 90° 
I = 3000 Wh/m²/dia 
I = 3,0 kWh/m²/dia 
 
P = (C / I) 
 R 
P = (54,35 / 3,0) 
 0,90 
P = 20,13 kWp ou 20130 Wp 
 
A = P / E 
A = 20,13 / 0,15 
A = 134,2 m² 
 
PAYBACK 
Custo: 5,95 R$/Wp 
R$ 5,95 x 20130 Wp = R$ 119.773,50 
 
Custo energético / ano: 
R$ 0,65 x 19839 kWh/ano = R$ 
12.895,00 119.773,50 = 
PAYBACK 
 12.895,00 1 
 
PAYBACK = 119.773,50 / 12.895 
PAYBACK = 9,29 anos 
Consumo anual = 19.839 kWh (soma do consumo de todos os meses) Consumo 
médio diário = 19.839 kWh / 365 dias = 54,35 kWp 
 
Eficiência das placas: 15% Rendimento do conversos e conexões: 0,90 
 
SISTEMA 2 
 
Orientação Leste: 90° 
 
Inclinação A: 20° 
I = 4500 Wh/m²/dia 
I = 4,5 kWh/m²/dia 
 
P = (C / I) 
 R 
P = (54,35 / 4,5) 
 0,90 
P = 13,42 kWp ou 13420 Wp 
 
A = P / E 
A = 13,42 / 0,15 
A = 89,46 m² 
 
PAYBACK 
Custo: 5,95 R$/Wp 79.849,00 = PAYBACK 
R$ 5,95 x 13420 Wp = R$ 79.849,00 12.895,00 1 
 
 
 
 
Custo energético / ano: PAYBACK = 79.849,00 / 12.895 
R$ 0,65 x 19839 kWh/ano = R$ 12.895,00 PAYBACK = 6,19 anos 
 
 
Inclinação B: 90° 
I = 2800 Wh/m²/dia 
I = 2,8 kWh/m²/dia 
 
P = (C / I) 
 R 
P = (54,35 / 2,8) 
 0,90 
P = 21,57 kWp ou 21570 Wp 
 
A = P / E 
A = 21,57 / 0,15 
A = 143,80 m² 
 
PAYBACK 
Custo: 5,95 R$/Wp 
R$ 5,95 x 21570 Wp = R$ 128.341,50 
 
Custo energético / ano: 
 
128.341,50 = PAYBACK 
 12.895,00 1 
 
PAYBACK = 128.341,50 
PAYBACK = 9,95 anos 
 
 
 
 
 
 
 
 / 12.895 
R$ 0,65 x 19839 kWh/ano = R$ 12.895,00 
Consumo anual = 19.839 kWh (soma do consumo de todos os meses) Consumo 
médio diário = 19.839 kWh / 365 dias = 54,35 kWp 
 
Eficiência das placas: 15% Rendimento do conversos e conexões: 0,90 
 
SISTEMA 3 
 
Orientação Oeste: - 90° 
 
Inclinação A: 20° 
I = 4500 Wh/m²/dia 
I = 4,5 kWh/m²/dia 
 
P = (C / I) 
 R 
P = (54,35 / 4,5) 
 0,90 
P = 13,42 kWp ou 13420 Wp 
 
A = P / E 
A = 13,42 / 0,15 
A = 89,46 m² 
 
PAYBACK 
Custo: 5,95 R$/Wp 79.849,00 = PAYBACK 
R$ 5,95 x 13420 Wp = R$ 79.849,00 12.895,00 1 
 
Custo energético / ano: PAYBACK = 79.849,00 / 12.895 
R$ 0,65 x 19839 kWh/ano = R$ 12.895,00 PAYBACK = 6,19 anos 
 
 
Inclinação B: 90° 
I = 2800 Wh/m²/dia 
I = 2,8 kWh/m²/dia 
 
P = (C / I) 
 R 
P = (54,35 / 2,8) 
 0,90 
P = 21,57 kWp ou 21570 Wp 
 
A = P / E 
A = 21,57 / 0,15 
 
 
 
 / 12.895 
R$ 0,65 x 19839 kWh/ano = R$ 12.895,00 
A = 143,80 m² 
 
PAYBACK 
Custo: 5,95 R$/Wp 
R$ 5,95 x 21570 Wp = R$ 128.341,50 
 
Custo energético / ano: 
 
128.341,50 = PAYBACK 
 12.895,00 1 
 
PAYBACK = 119.773,50 
PAYBACK = 9,95 anos 
 
 
 
 
 
Consumo anual = 19.839 kWh (soma do consumo de todos os meses) Consumo 
médio diário = 19.839 kWh / 365 dias = 54,35 kWp 
 
Eficiência das placas: 15% Rendimento do conversos e conexões: 0,90 
 
SISTEMA 4 
 
Orientação Oeste: 180° 
 
Inclinação A: 20° 
I = 4200 Wh/m²/dia 
I = 4,2 kWh/m²/dia 
 
P = (C / I) 
 R 
P = (54,35 / 4,2) 
 0,90 
P = 14,38 kWp ou 14380 Wp 
 
A = P / E 
A = 14,38 / 0,15 
A = 95,86 m² 
 
PAYBACK 
Custo: 5,95 R$/Wp 85.561,00 = PAYBACK 
R$ 5,95 x 14380 Wp = R$ 85.561,00 12.895,00 1 
 
Custo energético / ano: PAYBACK = 85.561,00 / 12.895 
R$ 0,65 x 19839 kWh/ano = R$ 12.895,00 PAYBACK = 6,63 anos 
 
 
 / 12.895 
R$ 0,65 x 19839 kWh/ano = R$ 12.895,00 
 
Inclinação B: 90° 
I = 2100 Wh/m²/dia 
I = 2,1 kWh/m²/dia 
 
P = (C / I) 
 R 
P = (54,35 / 2,1) 
 0,90 
P = 28,76 kWp ou 28760 Wp 
 
A = P / E 
A = 28,76 / 0,15 
A = 191,73 m² 
 
PAYBACK 
Custo: 5,95 R$/Wp 
R$ 5,95 x 28760 Wp = R$ 171.122,00 
 
Custo energético / ano: 
 
171.122,00 = PAYBACK 
 12.895,00 1 
 
PAYBACK = 171.122,00 
PAYBACK = 13,27 anos